«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

Моделирование напряженного состояния бурильной колонны при наклонно-направленном бурении скважины

УДК: 622.833.52
DOI: -

Авторы:

¹ Ухтинский государственный технический университет, Ухта, Россия
² Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Россия

Ключевые слова: математическая модель, бурильная колонна, напряжения, напряженное состояние, макромасштабный уровень, структурно-аналитическая теория прочности

Аннотация:

В работе рассмотрены проблемы оценки напряженного состояния бурильной колонны при наклонно-направленном бурении скважин. В результате исследований были получены соответствующие формулы по расчету эквивалентных напряжений по классическим представлениям теории прочности. В качестве сопоставления был предложен вариант оценки напряженного состояния, основанного на сопротивлении сдвигу, как вариант структурно-аналитической теории прочности на макромасштабном уровне. При реализации рассматриваемого примера в упругопластической постановке был получен отрицательный результат только в рамках структурно-аналитической теории прочности, что показывает гибкость и чувствительность предложенной структурно-аналитической теории к любым изменениям структуры материала, которые необходимо учитывать для длительно эксплуатируемых объектов, в том числе бурильных труб.

Список литературы:

1. Кучерявый В.И., Мильков С.Н. Статистическое моделирование циклической долговечности бурильных труб при искривлении скважин // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2004. – № 4. – С. 117–122.
2. Новиков А.С., Сериков Д.Ю., Гаффанов Р.Ф. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.: Нефть и газ, 2017. – 307 с.
3. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин / А.С. Повалихин, А.Г. Калинин, С.Н. Бастриков, К.М. Солодкий. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2011. – 645 с.
4. Профили направленных скважин и компоновки низа бурильной колонны / А.Г. Калинин, К.М. Солодкий, Б.А. Никитин, А.С. Повалихин. – М.: Недра, 1995. – 304 с.
5. Повалихин А.С. Актуальные вопросы технологии проводки наклонно-направленных скважин по проектному профилю // Инженер-нефтяник. – 2008. – № 2. – С. 33–34.
6. Технология проводки наклонно направленных и горизонтальных скважин по криволинейным профилям / А.С. Оганов, В.В. Прохоренко, В.Т. Лыонг, Л.К. Ньяк // Стр-во нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 1997. – № 3-4. – С. 6–9.
7. Хегай В.К. Управление динамикой бурильной колонны в направленных скважинах: дис. … д-ра техн. наук: 25.00.15. – Ухта, 2005. – 339 с.
8. Юнин Е.К., Хегай В.К. Динамика глубокого бурения: моногр. – М.: Недра, 2004. – 286 с.
9. Савич В.Л., Малинин В.Г. Теоретические основы расчетов прочности: учеб. пособие. – Ухта: УГТУ, 2020. – 83 с.
10. Борейко Д.А., Быков И.Ю., Сериков Д.Ю. Анализ опыта лабораторных исследований металлов при помощи пассивных методов неразрушающего контроля // Стр-во нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2021. – № 5(341). – С. 19–23. – DOI: 10.33285/0130-3872-2021-5(341)-19-23
11. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Структурно-аналитическая теория прочности. – СПб.: Наука, 1993. – 471 с.
12. Гастев В.А. Краткий курс сопротивления материалов: учеб. – М.: Наука, 1977. – 456 с.
13. Малинин В.Г., Савич В.Л., Отев К.С. Применение энергетического метода к прочностной оценке ресурса трубопровода при наличии макродефекта // Строит. механика и конструкции. – 2023. – № 1(36). – С. 42–54. – DOI: 10.36622/VSTU.2023.36.1.005